CN106158500B - 自带手动合闸机构的永磁断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自带手动合闸机构的永磁断路器，它包括断路器机构箱及垂极柱，极柱包括绝缘筒及真空灭弧室和绝缘拉杆，断路器机构箱内设有主轴、分闸弹簧、永磁机构和可带动主轴沿轴向方向快速移动而实现合闸的手动合闸机构，断路器机构箱外侧设有手动分闸手柄和手动合闸手柄，绝缘拉杆顶端与真空灭弧室底部导电杆传动连接，底端穿入断路器机构箱内，并通过连板与主轴传动连接，连板一端与绝缘拉杆底端铰接，另一端通与主轴铰接；与现有技术相比，本发明产品可实现断路器手动合闸，弥补永磁机构不足，保证断路器电动或手动分闸、合闸时，几套操动机构均可同步动作而不相互干涉，减少供电部门停电次数，提高供电效率及供电可靠性，使用更加方便。

Description

自带手动合闸机构的永磁断路器

技术领域

本发明涉及断路器领域，尤其涉及一种永磁断路器。

背景技术

断路器作为电力系统的核心元件之一，它在配电网中作为电器设备及线路的控制和保护之用。断路器的好坏归根到底是体现在真空灭弧室内触头的分、合动作上，而分、合动作又是通过操动机构来实现的，因此操动机构的工作性能和质量的优劣对断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。

永磁操动机构作为传统弹簧操动机构和电磁操动机构的理想替代产品，因其工作时主要运动部件极少，无需机械脱、锁扣装置，结构简单，可靠性及机械寿命极高，且其与真空灭弧室的出力特性良好配合，具有优异的机械特性及电气特性。

然而，永磁机构是一种永磁保持、电磁驱动的操动机构，其结构特性决定它无法在操作电源没电的情况下进行分、合闸操作，这一点也是它相对传动弹簧机构最大的不足之处。

现在也有在永磁真空断路器中增加分闸弹簧和手动分闸手柄的方案，但是利用分闸弹簧和手动分闸手柄只能简单的实现断路器的手动分闸，而无法实现断路器的手动合闸，不能满足操作电源没电或控制回路故障等情况下对断路器进行分、合闸操作的需求，存在诸多不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用范围更广、使用更加方便、可大大提高供电效率及供电可靠性的自带手动合闸机构的永磁断路器。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种自带手动合闸机构的永磁断路器，它包括断路器机构箱以及垂直固定于所述断路器机构箱上的极柱，所述极柱包括绝缘筒以及位于绝缘筒内上下连接的真空灭弧室和绝缘拉杆，所述断路器机构箱内设有与极柱垂直的主轴、可在分闸时辅助带动主轴沿轴向方向移动的分闸弹簧和可带动主轴沿轴向方向移动的永磁机构，所述断路器机构箱外侧设有可在手动分闸时配合分闸弹簧带动主轴沿轴向方向移动的手动分闸手柄，所述绝缘拉杆的顶端与所述真空灭弧室底部的导电杆传动连接，底端穿入所述断路器机构箱内，并通过连板与所述主轴传动连接，所述连板一端与绝缘拉杆底端铰接，另一端通与所述主轴铰接，所述断路器机构箱内还设有可手动带动主轴沿轴向方向快速移动而实现合闸的手动合闸机构，所述断路器机构箱外侧还设有可在手动合闸时配合手动合闸机构带动主轴沿轴向方向移动的手动合闸手柄。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明产品内含负责关合及开断的真空灭弧室，永磁机构通过主轴与极柱相连，负责正常情况下的电动分闸、合闸，分闸弹簧和手动分闸手柄负责特殊情况下手动分闸，手动合闸机构和手动合闸手柄在操作电源没电或控制回路故障等情况下，可手动带动主轴沿轴向方向快速移动从而轻松实现断路器的手动合闸，从而弥补永磁机构的不足，使产品不但具有永磁机构的优良性能，还能在操作电源没电或控制回路故障等情况下轻松实现断路器的手动分闸、合闸，并保证断路器无论电动或手动分闸、合闸时，永磁机构、手动分闸和手动合闸这几套操动机构均可以同步动作而不相互干涉，大大减少供电部门的停电次数，提高供电效率及供电可靠性，适用范围更广，使用更加方便。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

作为本发明的一种优选实施方式，所述手动合闸机构包括固定安装于所述断路器机构箱内的合闸机构壳体以及可随主轴沿轴向方向移动而转动或带动主轴沿轴向方向移动的输出拐臂、可随输出拐臂转动而转动或带动输出拐臂转动的凸轮、可随凸轮转动而转动或带动凸轮转动的凸轮轴、可随凸轮轴转动而转动或带动凸轮轴转动的储能拐臂和可在分闸时随储能拐臂转动而拉伸储能或在手动合闸时带动储能拐臂转动的合闸弹簧，所述手动合闸手柄与所述凸轮轴传动连接。

采用上述优选方案的有益效果是：手动合闸机构为与主轴连接的弹簧储能操动机构，在操作电源没电或控制回路故障等情况下，通过合闸弹簧的作用与手动合闸手柄的转动，可更加方便、省力、快捷的手动带动主轴沿轴向方向快速移动从而轻松实现断路器的手动合闸。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述输出拐臂的中部与所述合闸机构壳体铰接，所述输出拐臂的一端与所述凸轮传动连接，另一端伸出所述合闸机构壳体，并与所述主轴铰接。

采用上述优选方案的有益效果是：输出拐臂不但连接更加灵活，而且传动效果更佳，能够更加方便、省力、快捷的随主轴沿轴向方向移动而转动或带动主轴沿轴向方向移动。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述输出拐臂伸出所述合闸机构壳体的一端通过轴销与所述主轴铰接。

采用上述优选方案的有益效果是：连接更加简单、方便，转动更加灵活，投入成本更低。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述凸轮轴与所述凸轮垂直固定连接，并可转动的设置在所述合闸机构壳体上。

采用上述优选方案的有益效果是：凸轮轴的传动效果更佳，能够更加方便、省力、快捷的随凸轮转动而转动或带动凸轮转动。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述凸轮轴与所述凸轮焊接或一体成型，并通过轴承可转动的设置在所述合闸机构壳体上。

采用上述优选方案的有益效果是：凸轮轴与凸轮连接更加牢固，与合闸机构壳体连接更加灵活，加工组装更加简单。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述储能拐臂的中部与所述合闸机构壳体铰接，所述储能拐臂的一端与所述合闸弹簧的一端固定连接，另一端与所述凸轮轴固定连接，所述合闸弹簧的另一端与所述合闸机构壳体固定连接。

采用上述优选方案的有益效果是：储能拐臂和合闸弹簧的传动效果更佳，储能拐臂能够更加方便、省力、快捷的随凸轮轴转动而转动或带动凸轮轴转动，合闸弹簧能够更加方便、省力、快捷的在分闸时随储能拐臂转动而拉伸储能或在手动合闸时带动储能拐臂转动。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述储能拐臂的一端与所述合闸弹簧的一端螺栓连接或焊接，另一端与所述凸轮轴焊接或一体成型。

采用上述优选方案的有益效果是：储能拐臂固定连接更加牢靠，加工组装更加简单、方便。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述合闸弹簧的另一端与所述合闸机构壳体焊接或螺栓连接。

采用上述优选方案的有益效果是：固定连接更加牢靠，加工组装更加简单、方便。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述连板一端通过轴销与绝缘拉杆底端铰接，另一端通过轴销与所述主轴铰接。

采用上述优选方案的有益效果是：连接更加简单、方便，转动更加灵活，投入成本更低。

附图说明

图1为本发明产品仰视面的结构示意图；

图2为本发明产品侧剖面的结构示意图；

图3为本发明中手动合闸机构的结构示意图；

图4为本发明产品工作原理的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、断路器机构箱，2、绝缘筒，3、绝缘拉杆，4、连板,5、主轴，6、永磁机构，7、分闸弹簧，8、手动分闸手柄，9、手动合闸机构，10、手动合闸手柄，11、合闸机构壳体，12、输出拐臂，13、凸轮轴，14、凸轮，15、合闸弹簧，16、储能拐臂。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

如图1至图4所示，一种自带手动合闸机构的永磁断路器，它包括断路器机构箱1以及垂直固定于所述断路器机构箱1上的极柱，所述极柱包括绝缘筒2以及位于绝缘筒2内的真空灭弧室和绝缘拉杆3，所述断路器机构箱1内设有与极柱垂直的主轴5、可在分闸时辅助带动主轴5沿轴向方向移动的分闸弹簧7、可带动主轴5沿轴向方向移动的永磁机构6和可手动带动主轴5沿轴向方向快速移动而实现合闸的手动合闸机构9，所述断路器机构箱1外侧设有可在手动分闸时配合分闸弹簧7带动主轴5沿轴向方向移动的手动分闸手柄8和可在手动合闸时配合手动合闸机构9带动主轴5沿轴向方向移动的手动合闸手柄10，所述绝缘拉杆3的顶端与所述真空灭弧室底部的导电杆传动连接，底端穿入所述断路器机构箱1内，并通过连板4与所述主轴5传动连接，所述连板4一端与绝缘拉杆3底端铰接，另一端通与所述主轴5铰接，最好是通过轴销实现铰接。

所述手动合闸机构9包括固定安装于所述断路器机构箱1内的合闸机构壳体11以及可随主轴5沿轴向方向移动而转动或带动主轴5沿轴向方向移动的输出拐臂12、可随输出拐臂12转动而转动或带动输出拐臂12转动的凸轮14、可随凸轮14转动而转动或带动凸轮14转动的凸轮轴13、可随凸轮轴13转动而转动或带动凸轮轴13转动的储能拐臂16和可在分闸时随储能拐臂16转动而拉伸储能或在手动合闸时带动储能拐臂16转动的合闸弹簧15，所述手动合闸手柄10与所述凸轮轴13传动连接；

所述输出拐臂12的中部与所述合闸机构壳体11铰接，所述输出拐臂12的一端与所述凸轮14传动连接，另一端伸出所述合闸机构壳体11，并与所述主轴5铰接，最好是通过轴销实现铰接；

所述凸轮轴13与所述凸轮14垂直固定连接，例如焊接或一体成型，并可转动的设置在所述合闸机构壳体11上，最好是通过轴承可转动的设置在所述合闸机构壳体11上；

所述储能拐臂16的中部与所述合闸机构壳体11铰接，所述储能拐臂16的一端与所述合闸弹簧15的一端固定连接，例如螺栓连接或焊接，另一端与所述凸轮轴13固定连接，例如焊接或一体成型，所述合闸弹簧15的另一端与所述合闸机构壳体11固定连接，例如螺栓连接或焊接。

本发明产品内含负责关合及开断的真空灭弧室，永磁机构6通过主轴5与极柱相连，采用永磁保持、电磁驱动的方式负责正常情况下断路器的电动分闸与合闸，当断路器处于合闸状态时，分闸弹簧7处于拉伸状态，合闸弹簧15处于自然状态，在特殊情况下需要手动分闸时，扳动手动分闸手柄8即可带动主轴5沿轴向方向移动，同时分闸弹簧7在弹性恢复力作用下可辅助带动主轴5沿轴向方向移动，更加轻松的实现手动分闸，在分闸过程中，输出拐臂12随主轴5沿轴向方向移动而转动，凸轮14随输出拐臂12转动而转动，凸轮轴13随凸轮14转动而转动，储能拐臂16随凸轮轴13转动而转动，合闸弹簧15随储能拐臂16转动而拉伸储能；

当断路器处于分闸状态时，合闸弹簧15处于拉伸储能状态，分闸弹簧7处于自然状态，在特殊情况下需要手动合闸时，扳动手动合闸手柄10即可轻松、省力、快捷的带动合闸机构壳体11内的凸轮轴13转动，同时合闸弹簧15在弹性恢复力作用下可以带动储能拐臂16进行转动，储能拐臂16在转动时可以轻松、省力、快捷的带动凸轮轴13转动，凸轮轴13可以带动凸轮14转动，凸轮14可以轻松、省力、快捷的带动输出拐臂12转动，输出拐臂12在转动时即可轻松、省力、快捷的带动主轴5沿轴向方向移动，更加轻松、省力、快捷的实现断路器的手动合闸，弥补永磁机构6的不足，使产品不但具有永磁机构6的优良性能，还能在操作电源没电或控制回路故障等情况下轻松实现断路器的手动分闸、合闸，并保证断路器无论电动或手动分闸、合闸时，永磁机构、手动分闸和手动合闸这几套操动机构均可以同步动作而不相互干涉。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自带手动合闸机构的永磁断路器，它包括断路器机构箱(1)以及垂直固定于所述断路器机构箱(1)上的极柱，所述极柱包括绝缘筒(2)以及位于绝缘筒(2)内的真空灭弧室和绝缘拉杆(3)，所述断路器机构箱(1)内设有与极柱垂直的主轴(5)、可在分闸时辅助带动主轴(5)沿轴向方向移动的分闸弹簧(7)和可带动主轴(5)沿轴向方向移动的永磁机构(6)，所述断路器机构箱(1)外侧设有可在手动分闸时配合分闸弹簧(7)带动主轴(5)沿轴向方向移动的手动分闸手柄(8)，所述绝缘拉杆(3)的顶端与所述真空灭弧室底部的导电杆传动连接，底端穿入所述断路器机构箱(1)内，并通过连板(4)与所述主轴(5)传动连接，所述连板(4)一端与绝缘拉杆(3)底端铰接，另一端通与所述主轴(5)铰接，其特征在于，所述断路器机构箱(1)内还设有可手动带动主轴(5)沿轴向方向快速移动并实现合闸的手动合闸机构(9)，所述断路器机构箱(1)外侧还设有可在手动合闸时配合手动合闸机构(9)带动主轴(5)沿轴向方向移动的手动合闸手柄(10)；

所述手动合闸机构(9)包括固定安装于所述断路器机构箱(1)内的合闸机构壳体(11)以及可随主轴(5)沿轴向方向移动而转动或带动主轴(5)沿轴向方向移动的输出拐臂(12)、可随输出拐臂(12)转动而转动或带动输出拐臂(12)转动的凸轮(14)、可随凸轮(14)转动而转动或带动凸轮(14)转动的凸轮轴(13)、可随凸轮轴(13)转动而转动或带动凸轮轴(13)转动的储能拐臂(16)和可在分闸时随储能拐臂(16)转动而拉伸储能或在手动合闸时带动储能拐臂(16)转动的合闸弹簧(15)，所述手动合闸手柄(10)与所述凸轮轴(13)传动连接。

2.根据权利要求1所述的自带手动合闸机构的永磁断路器，其特征在于，所述输出拐臂(12)的中部与所述合闸机构壳体(11)铰接，所述输出拐臂(12)的一端与所述凸轮(14)传动连接，另一端伸出所述合闸机构壳体(11)，并与所述主轴(5)铰接。

3.根据权利要求2所述的自带手动合闸机构的永磁断路器，其特征在于，所述输出拐臂(12)伸出所述合闸机构壳体(11)的一端通过轴销与所述主轴(5)铰接。

4.根据权利要求1所述的自带手动合闸机构的永磁断路器，其特征在于，所述凸轮轴(13)与所述凸轮(14)垂直固定连接，并可转动的设置在所述合闸机构壳体(11)上。

5.根据权利要求4所述的自带手动合闸机构的永磁断路器，其特征在于，所述凸轮轴(13)与所述凸轮(14)焊接或一体成型，并通过轴承可转动的设置在所述合闸机构壳体(11)上。

6.根据权利要求1所述的自带手动合闸机构的永磁断路器，其特征在于，所述储能拐臂(16)的中部与所述合闸机构壳体(11)铰接，所述储能拐臂(16)的一端与所述合闸弹簧(15)的一端固定连接，另一端与所述凸轮轴(13)固定连接，所述合闸弹簧(15)的另一端与所述合闸机构壳体(11)固定连接。

7.根据权利要求6所述的自带手动合闸机构的永磁断路器，其特征在于，所述储能拐臂(16)的一端与所述合闸弹簧(15)的一端螺栓连接或焊接，另一端与所述凸轮轴(13)焊接或一体成型。

8.根据权利要求6所述的自带手动合闸机构的永磁断路器，其特征在于，所述合闸弹簧(15)的另一端与所述合闸机构壳体(11)焊接或螺栓连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的自带手动合闸机构的永磁断路器，其特征在于，所述连板(4)一端通过轴销与绝缘拉杆(3)底端铰接，另一端通过轴销与所述主轴(5)铰接。